Budowa superheterodyny AM na tranzystorach: pytania o mieszacz, czułość i filtry p.cz.

Sat Dec 05, 2009 7:33 pm   

Hmm... Kiedyś było to przedsięwzięcie może nie tyle niemożliwe do
wykonania w warunkach amatorskich, co bardzo trudne. Dlatego zdecydowana
większość projektów publikowanych m.in. w "Radioamatorze" przez ładnych
kilkadziesiąt lat wałkowała na okrągło koncepcje odbiornika o
bezpośrednim wzmocnieniu, reakcyjnego, refleksowego itp. Niemniej
oczywiście podejścia do superheterodyny też się zdarzały:

http://www.mlodytechnik.pl/archiwum/69-NW-02-Miniaturowy_odbiornik.pdf

Teraz przyszło mi do głowy, iż wykonanie superheterodyny nie byłoby
specjalnie trudne w dzisiejszych czasach. Miernik częstotliwości mam,
multimetr cyfrowy mam, miernik pojemności o szerokim zakresie mam,
mnóstwo części w szafie a ewentualne braki można uzupełnić za grosze.
Nie pasuje mi jednak koncepcja kupowania jednego układu scalonego, a
potem zlutowania z kilkoma kondensatorami i rezystorami. Bardziej
kierowałbym się w stronę układu tranzystorowego, w którym dokładnie
widać jak radio działa.

Niestety nie znalazłem żadnego projektu, który byłby gotowy i
sprawdzony, stąd moje pytania teoretyczne:

1) Heterodyna i mieszacz: W niektórych polskich radioodbiornikach
wyprodukowanych za PRL (zwłaszcza turystycznych) stosowano konstrukcję
tych dwóch bloków opartą o jeden tranzystor. Tak samo zresztą w artykule
z "Młodego Technika" przytoczonym powyżej. Jak to się ma do zastosowania
osobnego oscylatora na osobnym tranzystorze?
2) Co daje bufor na tranzystorze polowym między heterodyną a mieszaczem?
3) Od czego zależy czułość i jakość odbioru? Tylko i wyłącznie od liczby
stopni wzmacniacza w.cz. i p.cz.? Ile ich powinno być? Z tego co widzę
niektóre polskie odbiorniki z "epoki" potrafią naprawdę ładnie grać
pomimo relatywnie prostej konstrukcji.
4) Filtry p.cz. (np. 455 kHz) powinny się znajdować na wejściu/wyjściu
każdego stopnia wzmacniacza czy w przypadku zastosowania kilku stopniu
wystarczy po mieszaczu i przed detektorem? Jak to się ma w przypadku
zastosowania np. kwarcowego filtra drabinkowego?

Czy ktoś z was budował kiedyś taki odbiornik własnoręcznie? Posługiwał
się jakimś gotowym projektem albo chociaż jest gotów podzielić się
praktycznymi uwagami i polecić jakieś gotowe bloki do zastosowania?
Raczej nie biorę pod uwagę montażu wzmacniacza m.cz. na tranzystorach.
Mam w zapasach parę starych polskich układów z serii UL, parę
radzieckich, a poza tym można użyć lm386n.

Jeśli chodzi o elementy to tranzystorów raczej pod dostatkiem, coś się
powinno dobrać. Ostatnio robiąc porządki widziałem m.in.: 2N2222(A),
2N3904, 2N3906, BF214/BF215, rosyjskie tranzystorki w.cz. KT3123 AM,
BC107/108/109/177/307/547, BC211/311. Poza tym (w razie gdyby te się z
jakichś względów nie nadawały) sporo innych, których oznaczeń nie
zapamiętałem. Jest też trochę tranzystorów germanowych polskich,
radzieckich i jakieś zachodnie.

Ktoś może coś polecić, podpowiedzieć jak się za to zabrać?

Sat Dec 05, 2009 8:58 pm   

Użytkownik "Atlantis" <marekw1986NOSPAM@wp.pl> napisał w wiadomości
news:hfe9d8$h8$1@nemesis.news.neostrada.pl...

Mam kilka "kultowych" książek z owego okresu:

1. W.Kobylański, S.Wolszczak "Odbiorniki Tranzystorowe Poradnik
Konstruktora Amatora"
2. Sławomir Wolszczak "Amatorskie Odbiorniki Tranzystorowe"
3. Sławomir Wolszczak "Miniodbiorniki Tranzystorowe"
4. Janusz Justat "Tranzystory w Praktyce Amatora"

oraz nieco nowocześniejszą pozycję jugosłowiańską:

A.Żidan, B.Milobar "Układy Tranzystorowe dla Amatorów"

Może uda Ci się coś zdobyć/wypożyczyć ? - kopalnie wiedzy!!!

Mogę też poskanować niektóre strony, jeśli nie znajdziesz całych książek (a
warto! - jest tam sporo wiedzy teoretycznej i praktycznej potrzebnych do
takich konstrukcji).

Pozdrawiam
Roman

Sat Dec 05, 2009 9:11 pm   

Dnia Sat, 05 Dec 2009 19:33:26 +0100, Atlantis napisał(a):


mieszanych sygnałów oraz zmniejsza wpływ mieszacza na częst. heterodyny.
Także umożliwia optymalizację parametrów jednego niezależnie od drugiego.


szumów własnych stopni wejściowych oraz poziomu niepożądanych produktów
mieszania (modulacja skrośna itd). Najłatwiej tu o wzmocnienie a
najtrudniej o eliminację intermodulacji. Unikanie tych ostatnich wiąże się
również istotnie z własciwościami odbieranych pasm oraz z rozdziałem
selektywności i wzmocnienia na poszczególne stopnie. Także struktra
mieszacza ma bardzo duże znaczenie.


cz aniżeli rozdzielać selektywność na poszczególne stopnie. Pożądane jest
stosować selektywności w postaci filtrów piezoelektrycznych (kwarcowych czy
ceramicznych). Mają dużo lepsze charakterystyki.



Jeśli potrzebujesz dokładniejszych porad to musisz dokładniej zdefiniować
parametry odbiornika.


--
Jacek

Sat Dec 05, 2009 9:40 pm   

Jacek Maciejewski pisze:


A jak to się przekłada na praktykę? Na co powinno się szczególnie
uważać? Jak rozumiem jednak w stopniach w.cz. i p.cz. powinienem
zastosować raczej dobre tranzystory w.cz. Chociaż parę wątków wyżej
doszliśmy do wniosku, że nawet BC radzą sobie przy RF to jednak warto
zastosować zminimalizować szumy. Dobrze rozumiem?



Czyli daję gotowy filtr ceramiczny lub filtr drabinkowy z rezonatorów
kwarcowych na (powiedzmy) 455 kHz pomiędzy mieszaczem i pierwszym
stopniem p.cz. Zakładając, że będzie ich więcej w jaki sposób powinienem
połączyć poszczególne stopnie p.cz.? Drugi taki sam filtr
ceramiczny/kwarcowy przed detektorem będzie zbędny?

Natomiast od strony w.cz. stosuję standardowy obwód rezonansowy LC (np.
antena ferrytowa) przed wejściem wzmacniacza w.cz. oraz obwód na to samo
pasmo z wykorzystaniem drugiego segmentu kondensatora zmiennego -
pomiędzy wzmacniaczem w.cz. a mieszaczem. Tak?



Tak BTW one się jeszcze do czegoś przydają? Ktoś wraca do nich ze
względu na jakieś specyficzne parametry, jak to ma miejsce w przypadku
lamp? Taka mała dygresja. ;)



Generalnie moja luźna koncepcja jest następująca: odbiornik nie ma być
konstrukcją kieszonkową/turystyczną, tak więc nie trzeba się specjalnie
przejmować miniaturyzacją. Zasilanie bateryjne (przynajmniej podczas
prób). Odbiór fal długich i średnich (to chyba łatwo zrealizować) oraz o
ile to możliwe przynajmniej części pasma radiofonicznego na krótkich.
Wewnątrz antena ferrytowa, choć dobrze byłoby też dodać wejście antenowe
na jakieś longwire.
Chciałbym uzyskać możliwie dobrą jakość dźwięku. Rzecz jasna nie
spodziewam się HiFi. Chodzi mi tylko o czysty i wyraźny odbiór audycji -
jak na dobrych odbiornikach stacjonarnych sprzed kilku dekad. Bo na
turystycznych "tranzystorach" z którymi miałem styczność różnie bywało.

Wykonalne?

Sat Dec 05, 2009 10:40 pm   

On Sat, 05 Dec 2009 21:40:22 +0100, Atlantis wrote:

Koniec koncow nikt z nas nie wie jak to z tymi szumami jest.
Tak sobie tylko podejrzewamy ze skoro robili tranzystory BF, to
musialy miec jakies zalety.

P.S. Tak sobie doczytuje te historie z Motoroli .. to byl rok 1962,
byc moze u nich 2N2222 byl od poczatku tranzystorem uniwersalnym i "o
wysokiej czestotliwosci granicznej", bez stygmatu "malej
czestotliwosci".


Jak pamietam fabryczne konstrukcje to jeden rozbudowany filtr
wystarczal.
Moze byc warto doczytac sie jakiej wymaga impedancji z obu stron.


A ktos je jeszcze robi, zeby mozna bylo do czegos wracac ?

Maja male napiecie otwarcia, ale to dzis chyba nieistotne - da sie
odpowiedniego scalaka i bedzie jeszcze mniejsze mial.

J.

Sat Dec 05, 2009 10:58 pm   

Użytkownik "Atlantis" <marekw1986NOSPAM@wp.pl> napisał w wiadomości
news:hfega3$ifp$1@atlantis.news.neostrada.pl...


Włodek

Sat Dec 05, 2009 11:01 pm   

Użytkownik Atlantis napisał:

Jeju, ile ja się naszukałem tego opisu (bo egzemplarz MT mi w pomroce
dziejów zaginął). Pierwsza publikacja Pana Profesora metr czterdzieści...

Jak masz pytania to może szukaj autora - obecnie pracuje w Instytucie
Technologii Elektronowej w Warszawie.

--
Darek

Sat Dec 05, 2009 11:13 pm   

On Sat, 05 Dec 2009 23:01:51 +0100, Dariusz K. Ładziak wrote:

A propos - czy wtedy kondensatory elektrolityczne byly jakies
strasznie drogie lub duze ?
Bo mnie zastanawia ta kombinacja z dwiema bateriami i wylacznikiem.

J.

Sat Dec 05, 2009 11:26 pm   

Dariusz K. Ładziak pisze:


Nie wiem czy jest sens zawracać głowę, zresztą powielanie akurat tej
konstrukcji średnio ma sens. Zauważ, że sposób w jaki wykonano układ
jest lekarstwem na bolączkę czasów PRL-u - problemy ze zdobyciem
elementów. Jak mi się wydaje układ jest uproszczony nie tylko ze względu
na miniaturyzację.

Dzisiaj tranzystory są tanie jak barszcz i łatwo dostępne (choćby na
Allegro) - można bez problemu wygospodarować osobny na oscylator (czy
nawet pokusić się o podwójną przemianę częstotliwości). Filtry też można
kupić gotowe. Że nie wspomnę o tym wzmacniaczu m.cz. z końcówką w
układzie B. Ile się musiano namęczyć w czasach tranzystorów germanowych
z tymi transformatorkami. Dzisiaj i tak pewnie wrzuciłoby się układ
scalony, nawet robiąc obwody RF w celach samokształceniowych na
tranzystorach.

Sat Dec 05, 2009 11:33 pm   

J.F. pisze:


Hmm... A to przypadkiem nie wynika z zastosowania końcówki mocy w
układzie B? Całkowicie uzasadnione w radyjku o zasilaniu bateryjnym
(pobór prądu). W przypadku tranzystorów germanowych w takim układzie
należało stosować specjalne transformatory. Jeden na wejściu drugi na
wyjściu. Zobacz np. na schemat polskiego Minora z lat sześćdziesiątych:

http://www.fonar.com.pl/audio/schematy/trusz/skany/minor.gif

Z artykułu wynika, że podwójny wyłącznik jest efektem rezygnacji z
drugiego transformatora. Przynajmniej ja tak to zrozumiałem.

Sun Dec 06, 2009 1:40 am   

On Sat, 05 Dec 2009 23:33:14 +0100, Atlantis wrote:

Nie. W pozniejszych czasach uzyto by po prostu kondensatora szeregowo
z glosnikiem.

hm, w sumie to ten ten kondensator byl drozszy i wiekszy niz pasek
blaszki :-)


To jednak troche inny uklad.

a podwojny wylacznik jest konsekwencja dwoch zrodel zasilania.


J.

Sun Dec 06, 2009 10:09 am   

Dnia Sat, 05 Dec 2009 21:40:22 +0100, Atlantis napisał(a):


Może być trudno. Ilość stacji na D i Ś zmalała znacznie i z reguły są
oddalone i słabe a to znaczy że zmalał stosunek sygnału do szumu dla tych
pasm. Odbiór będzie niezbyt dobry jakościowo. Tym niemniej wzmacniacz w.cz
będzie zbędny. Ja bym na twoim miejscu zastosował mieszacz na tranzystorze
MOS-FET dwubramkowym. Heterodynę na czymś w rodzaju BF214, można zerżnąć z
dowolnego OR-a z lat 60/70. O tyle będzie łatwiej że masz załatwiony
problem współbieżności strojenia. Dalej zastosowałbym ceramiczny filtr 465k
i scalony wzmacniacz p.cz z detektorem o wzmocnieniu wystarczającym do
działania odbiornika bez dodatkowych stopni p.cz. Jakie konkretnie elementy
- nie powiem bo przestałem się bawić w to ze 20 lat temu a to cała epoka.
Wymyślono już nowe rzeczy A jeśli chcesz się bawić w konstruowanie p.cz
na pojedyńczych tranzystorach to bardzo proszę ale to dosyć żmudne zajęcie
O torze m.cz nie będe się rozpisywał bo to już drobnostka dla kogoś kto
umie zrobić tor w.cz/p.cz. Wspomnę tu tylko o konieczności wykonania
skutecznej ARW, ograniczniku trzasków, o przycięciu zakresu m.cz do ok.
6kHz.
--
Jacek

Sun Dec 06, 2009 10:44 am   

Użytkownik Atlantis napisał:


Jak już na scalakach to np TCA440 + wspomniany LM386. Do tego antena
ferrytowa, cewka oscylatora, filtr ceramiczny 455kHz, cewka obwodu
detektora, parę elementów i już. Radio gra, ale jak wspomniałem efekt
dydaktyczny raczej wątpliwy.

P.S. Reakcyjniak na lampie już gra ? ;-)

Pozdrawiam
Grzegorz

Sun Dec 06, 2009 11:56 am   

Grzegorz Kurczyk pisze:


I właśnie o to chodzi. Generalnie ten etap mam już za sobą, gdyż
złożyłem kompletną Librę i jestem w trakcie montażu Taurusa (RX działa,
ostatnio dodana skala cyfrowa, teraz zamontuje to w obudowie a za jakiś
czas ruszę z TX).
Chodzi mi o jakiś układ w którym będzie widać działanie radia. Prostsze
układy o bezpośrednim wzmocnieniu już składałem. Co prawda lata temu,
ale jednak. Tak więc jakieś doświadczenia z nawijaniem cewek już mam.
Teraz wypadałoby spróbować następnego etapu - superheterodyny. Mając
licznik częstotliwości złożenie i przetestowanie oscylatora i mieszacza
problemem nie jest.
Bardziej problematyczny byłby faktycznie wzmacniacz w.cz. IMO nie ma
sensu nawijać cewek przy pierwszym projekcie, raczej skorzystam z filtru
kwarcowego lub ceramicznego. No i faktycznie zaczynam się zastanawiać
czy przypadkiem dobrym wyjściem nie będzie zastosowanie jakiegoś scalaka
w roli wzmacniacza p.cz. na początek... ;)



Nie... Wciąż poluję na odpowiednią lampkę na Allegro, ale pomysł ciągle
żywy i aktualny. Bynajmniej nie odszedłem od niego w związku o
tranzystorową superheterodynę.

Sun Dec 06, 2009 11:57 am   

Użytkownik "Jacek Maciejewski" <jacmacwytnij@o2.pl> napisał w wiadomości
news:15lzznhxjhi0$.14yft7eo9m5c8.dlg@40tude.net...

Jeśli miałby odbierać fale krótkie, to raczej powinna być wyższa pośrednia.
I tu jest problem - czy chcesz odbierać stacje amatorskie (CW, SSB)
i dajesz przyzwoity filtr drabinkowy o paśmie ok. 2,5KHz i generator
do odtwarzania nośnej czy stacje komercyjne (pasmo ok. 9 kHz).
Z dawnych czasów pamiętam konstrukcje odbiorcze z dwoma pośrednimi:
pierwsza z filtrem ceramicznym FM-10.7MHz (załatwia sprawy lustrzanek),
potem druga 455kHz. Teraz raczej wystarczy jedna przemiana i
odpowiedni filtr drabinkowy. (Dobrze dopasowany, co nie jest łatwe.)
A tak w ogóle to polecam:
W. Chojnacki: Układy nadawcze i odbiorcze dla krótkofalowców
WKŁ 1979. Akurat odpowiedni poziom techniki na samodzielną budowę
odbiornika czy nadajnika na tranystorach
pzdr,
Andrzej